Pregled impulznih laserjev

Pregledimpulzni laserji

Najbolj neposreden način za ustvarjanjelaserImpulzi je dodati modulator na zunanjo stran neprekinjenega laserja. Ta metoda lahko ustvari najhitrejši pikosekundni impulz, čeprav preprosta, vendar energije odpadne svetlobe in največja moč ne moreta preseči neprekinjene svetlobe. Zato je učinkovitejši način za ustvarjanje laserskih impulzov modulacijo v laserski votlini, shranjevanje energije v času, ko je v času impulznega vlaka, in jo občasno sprostili. Štiri skupne tehnike, ki se uporabljajo za ustvarjanje impulzov z lasersko modulacijo votline, so preklop, preklop Q (preklop izgube), praznjenje votline in zaklepanje načina.

Stikalo za pridobivanje ustvari kratke impulze z modulacijo moči črpalke. Na primer, laserji, ki se preklopijo s polprevodniki, lahko s sedanjo modulacijo ustvarijo impulze iz nekaj nanosekund do sto pikosekund. Čeprav je impulzna energija nizka, je ta metoda zelo prilagodljiva, na primer zagotavljanje nastavljive frekvence ponavljanja in širine impulza. Leta 2018 so raziskovalci z univerze v Tokiu poročali o polprevodniškem laserju, ki ga je preklopila femtosekund, ki je predstavljal preboj v 40-letnem tehničnem ozkim grlom.

Močni nanosekundni impulzi na splošno ustvarjajo laserji, ki se preklopijo s Q, ki se oddajajo v več okroglih potovanjih v votlini, impulzna energija pa je v več millijoulah do več joulov, odvisno od velikosti sistema. Srednja energija (na splošno pod 1 μm) pikosekund in femtosekundni impulzi nastajajo predvsem z laserji, zaprtimi na način. V laserskem resonatorju, ki neprestano kolesarijo, je eden ali več ultrashortnih impulzov. Vsak intrakavitacijski impulz prenaša impulz skozi zrcalo izhodne sklopke, reprezentanca pa je na splošno med 10 MHz in 100 GHz. Spodnja slika prikazuje popolnoma normalno disperzijsko (ANDI) disipativno solitonsko femtosekundLaserska naprava iz vlaken, večina jih je mogoče izdelati s standardnimi komponentami Thorlabs (vlakna, leča, pritrditev in tabelo premikov).

Za tehniko praznjenja votline je mogoče uporabitiQ-stiskalni laserjiZa pridobitev krajših impulzov in laserjev, zaklenjenih na način, za povečanje impulzne energije z nižjo refrekvenco.

Časovna in frekvenčna domena impulzi
Linearna oblika impulza s časom je na splošno razmeroma preprosta in jo lahko izražajo z Gaussovo in sechor² funkcijami. Čas impulza (znan tudi kot širina impulza) se najpogosteje izraža z vrednostjo širine polovice višine (FWHM), to je širina, po kateri je optična moč vsaj polovica največje moči; Q-stikani laser ustvarja nanosekundne kratke impulze skozi
Laserji, zaprti z načinom, proizvajajo ultra kratke impulze (USP) v vrstnem redu več deset pikosekund do femtosekund. Hitro elektronika lahko meri le do več deset pikosekund, krajše impulze pa lahko merimo le s čisto optičnimi tehnologijami, kot so avtokorelatorji, žaba in pajk. Medtem ko nanosekund ali daljši impulzi komaj spreminjajo širino impulza, ko potujejo, tudi na dolgih razdaljah, lahko na ultra kratke impulze vplivajo številni dejavniki:

Disperzija lahko povzroči širitev velikega impulza, vendar jo je mogoče priporočiti z nasprotno disperzijo. Naslednji diagram prikazuje, kako Thorlabs FemtoseCond impulzni kompresor kompenzira razpršenost mikroskopa.

Nelinearnost na splošno ne vpliva neposredno na širino impulza, vendar širi pasovno širino, zaradi česar je impulz med širjenjem bolj dovzeten za disperzijo. Vsaka vrsta vlaknin, vključno z drugimi dobitnimi mediji z omejeno pasovno širino, lahko vpliva na obliko pasovne širine ali ultra kratkega impulza, zmanjšanje pasovne širine pa lahko privede do povečanja časa; Obstajajo tudi primeri, ko impulzna širina močno zakrivljenega impulza postane krajša, ko spekter postane ožji.